1、杭州綠色建筑科技館案例分析一、概述杭州綠色建筑科技館位于浙江杭州錢江經濟開發區能源與環境產業園的西2南區，占地面積 1,348m（約2.02畝），總建筑面積222地下 461m ，建筑高度 18.5米，地上 4 層，半地下室一層。本項目由杭州市城建設計研究院有限公司設計。為科研、辦公復合項目，其主要功能為科研辦公、綠色建傳展示。其中地下室功能布局為地源熱泵機房、 消防水泵房、 配電房等設備用房； 地上一層為綠色建筑技術展覽廳、小型報告廳、機房、接待室等；二層主要為科研辦公和研究室；三層為科研辦公用房；四層主要布置機房和活動室。項目于 2006 年 3 月立項， 2008 年 9 月開始土建施工

2、， 2009 年 12 月投入使用。杭州綠色建筑科技館項目占地 1 348 m2，總建筑面積 4 679 m2，建筑高度 18.5 m，集研發、展示、 技術交流于一體。科技館運用先進綠色建筑設計理念，并采用了大量國內外最新的建筑技術，整合建筑功能、 形態與各項適宜技術， 通過綠色智能技術平臺， 系統化地集成應用了 “被動式自然通風系統 ”、“建筑智能化控制系統 ”、 “溫濕度獨立控制空調系統 ”、“節能高效照明系統 ”等十大先進綠色建筑系統體系。二、綠色成套技術設計和實施綜述2.1 綜合節能技術本項目的圍護結構采用較高節能標準設計， 包括了形體自遮陽和高性能幕墻圍護結構系統 ; 同時積極利用可

3、再生能源，包括太陽能光伏建筑一體化技術( BIPV) 和垂直風力發電系統，合理利用自然通風 智能控制等措施降低建筑能耗 經軟件模擬計算，綠色科技館節能率達到了 76.4%，全年能耗不到一般同類建筑的 1 /42.1.1 外圍護系統建筑物南北立面、 屋面采用鈦鋅板， 東西立面采用陶土板， 兩種材料均具有可回收循環使用、 自潔功能。建筑門窗采用了斷橋隔熱金屬型材多腔密封窗框和高透光雙銀 Low- E 中空玻璃，使夏季窗戶的得熱量大大減少，空調負荷從基準建筑的 41.71 W/m2 下降到了 23.53 W/m2。建筑物南立面窗墻比 0.29，北立面 0.38，東立面 0.07，西立面 0.1。合理

4、的窗墻比既滿足建筑物內的采光要求， 防止眩光對室內人員產生不利影響， 又不會形成較大的空調負荷。2.1.2 主動及被動式通風系統針對杭州的氣候特點， 該項目引入了被動式通風系統。 該系統是由英國德 蒙特福特大學專家團隊設計。中庭總共設立了 18 處拔風井來組織自然通風，室外自然風進入地下室后， 充分利用地下室這個天然的大冷庫， 對室外進入的空氣進行冷卻，然后沿著布置在南北向的 14 處主風道以及東西向的 4 處主風道風口進入各個送風風道， 在熱壓和風壓驅動下， 沿著風道經由布置在各個通風房間的送風口依次進入房間， 帶走室內熱量的風進入中庭， 再通過屋頂煙囪的拔風作用排向室外，可有效減少室內的空

5、調負荷 在室外溫度或濕度較高時，被動式通風系統關閉，減少對室內溫濕度的影響 圖 1 科技館被動通風示意圖、主動式和被動模式氣流方向示意圖。采用被動通風方式時： 首先打開所有地下室雙層窗， 房間的風閥和屋頂的電動雙層窗；這樣風從地下室的進風口進來， 由風道通過被動通風閥進入各個房間， 再從房間內側的窗戶流向中庭，最后從屋頂的拔風煙囪排出。2.1.3 建筑遮陽技術( 1) 建筑物自遮陽系統建筑物整體向南傾斜 15，具有很好的自遮陽效果夏季太陽高度角較高，南向圍護結構可阻擋過多太陽輻射 ; 冬季太陽高度角較低，熱量則可以進入室內，北向可引入更多的自然光線 這種設計降低了夏季太陽輻射的不利影響，改善了

6、室內環境 圖 2 為建筑物自遮陽示意圖( 2) 智能化外遮陽、通風百葉系統南北立面窗采用智能化機翼型外遮陽百葉，實現了遮陽不遮景，保持室內視覺通透感，并可以有效降低建筑能耗。 夏季控制光線照度及減少室內得熱， 冬季遮陽百葉的自動調整可以保證太陽輻射熱能的獲取。 通風百葉利用煙囪原理， 在被動式通風模式時自動打開， 排走室內多余熱量、降低室內溫度及發揮換氣功能 ; 在空調季節和有大風、大雨時自動關閉 ; 在發生火災時，自動打開排走濃煙。2.1.4 高能效的空調系統和設備綠色建筑科技館采用溫濕度獨立控制的空調系統，可以滿足不同房間熱濕比不斷變化的要求，克服了常規空調系統中難以同時滿足溫度、濕度參數

7、的問題，避免了室內濕度過高或過低現象。系統冷熱源為地源熱泵系統。本系統選用一臺地源熱泵機組，制冷量127 kW ，COP = 6.15; 地埋管 DN25埋深 60 m，共 64 根單 U 管。空調末端采用四種形式 : 輻射毛細管、冷吊頂單元、吊頂式誘導器、 干式風機盤管。 采用高溫冷源和空調末端除去室內顯熱負荷， 采用水作為輸送媒介，其輸送能耗僅是輸送空氣能耗的 1 /10 1 /5。濕度控制系統由四臺熱泵式溶液調濕新風機組、 送風末端裝置組成， 通過鹽溶液向空氣吸收或釋放水分， 實現對空氣濕度的調節。 采用新風作為能量輸送的媒介， 同時滿足室內空氣品質的要求。每臺熱泵式溶液除濕新風機組的除

8、濕量為 80 kg /h，加濕量為 25 kg /h，COP 一般在 5.5 以上。2.1.5 節能高效的照明系統綠色建筑科技館 3 層選用索樂圖日光照明技術。 光線在管道中以高反射率進行傳輸，光線反射率達 99.7%，光線傳輸管道長達 15 m。通過采光罩內的光線攔截傳輸裝置( LITD)捕獲更多光線，同時采光罩可濾去光線中的紫外線。辦公、設備用房等場所選用T5 系列三基色節能型熒光燈。樓梯、走道等公共部位選用內置優質電子鎮流器節能燈，電子鎮流器功率因數達到0. 9 以上，鎮流器均滿足國家能效標準。樓梯間、走道采用節能自熄開關，以達到節電的目的。2.1.6 可再生能源利用( 1) 太陽能、風

9、能、氫能發電系統。屋頂設置風光互補發電系統，多晶硅光伏板296 m2，裝機容量40 kW;采光頂光電玻璃 57 m2，裝機容量 3 kW 。屋頂光伏發電系統產生的直流電，并入園區 2 MW 太陽能發電網。 兩臺風能發電機組裝機容量為 600 W，系統產生的直流電接入氫能燃料電池，作為備用電源，實現了光電、風電等多種形式的利用。( 2) 能源再生電梯系統。選用奧的斯 GeN2 能源再生電梯，采用 32 位能源再生變頻器，可以將原消耗在電阻箱上的電能清潔后反饋回電網， 供其他用電設備使用。 曳引機采用植入式稀土永磁材料， 不需要碳刷，因此也就沒有碳塵。電機的效率為 90%。電機采用密封軸承，沒有齒

10、輪箱，所以無需潤滑油，不存在潤滑油污染的問題。雙重節能較普通有齒輪乘客電梯最大節能可達到 70%。2.2 零污水排放的水處理回用系統綠色建筑科技館生活污水通過化糞池后，進入格柵池， 除去生活垃圾后， 流入調節池 ( 處理后的地面雨水和屋面雨水一起進入調節池) ，污水經調質調量后，通過調節池提升泵，提升至水解酸化池后，流進MBR 膜生物反應池，經處理后達到去除氨氮的作用， 剩余的污泥排到污泥池， 污泥經壓濾機干化作為綠化肥料外運。 MBR 池出水通過膜抽吸泵抽吸出水，并經消毒后流入清水池，通過中水回用系統回用作為綠色建筑科技館的廁所沖洗用水，及其周邊的洗車用水、 花草澆灌、景觀用水、道路清洗，實

11、現污水零排放。 圖 3 為污水收集、中水回收系統流程圖2.3 節水和水資源的利用雨水回滲與集蓄利用屋面雨水均采用外排水系統， 屋面雨水經雨水斗和室內雨水管排至室外檢查井。室外地面雨水經雨水口，由室外雨水管匯集，排至封閉內河，作為雨水調節池，做中水的補水。 雨水收集處理后進入人工蓄水池。 人工蓄水池具有調蓄功能，盡可能消解降雨的不平衡， 以降雨補水為主， 河道補水為輔， 保證池水水位。人工蓄水池作為園區景觀水的基礎，對湖水進行低成本處理，防止景觀水污染。人工蓄水池的水作為補充水源，經處理后作為園區綠化用水、景觀用水，進而深度處理消毒后作為生活用水。 生活污水直接進入中水處理系統， 處理后可用于室

12、內沖廁、綠化用水等。從環保的角度看，雨水中水利用有助于改善生態環境，實現水生態的良性循環。2.4 節材與材料資源利用本項目主體結構采用鋼框架結構體系， 現澆混凝土全部采用預拌混凝土， 不但能夠控制工程施工質量 減少施工現場噪聲和粉塵污染，并節約能源資源，減少材料損耗 ; 而且嚴格控制混凝土外加劑有害物質含量，避免建筑材料中有害物質對人體健康造成損害，達到綠色環保的要求屋頂為非上人屋面，其上設計有 18 個拔風井煙囪用于過渡季節自然通風，南向東西兩端的拔風煙囪頂部各自設置有 1 個直徑 300mm的垂直式風力發電機整體建筑物未設計無功能作用的裝飾構件本項目實現土建與裝修工程一體化設計與施工， 通

13、過各專業項目提供資料及早落實設計，做好預埋預處理 若有所調整，則及時聯系變更提早修正，有效避免拆除破壞 重復裝修施工單位制定了建筑施工廢棄物的管理計劃，將金屬廢料設備包裝等折價處理，將密目網 模板等再循環利用，將施工和場地清理時產生的木材 鋼材 鋁合金門窗玻璃等固體廢棄物分類處理，并將其中可再利用循環材料回收。可再三總結生態建筑， 就是合理地利用和改造自然資源的生態體系，尋求人、 建筑及其周邊自然環境相互協調與發展的生態建筑環境，實現生態健康的凈化、綠化、美化、活化、文化五化需求。而生態建筑的設計，是運用生態學、建筑技術科學和現代科學等手段，合理設計人、建筑與周邊環境之間的關系，使之成為一個有

14、機的結合體，以滿足人們居住的舒適性使人、筑與自然生態環境之間形成一個良性循環系統。建綠色生態建筑。 目前 , 國內認為它必須是一種節約型建筑。它將作為 21 世紀建筑業的主旋律 , 應體現在健康、節水、節地、節能、制污、循環利用。生態建筑設計關系到人們的生活品質與質量，要從“以人為本”的角度出發。(1) 和諧原則 生態建筑將人類與自然界之間的平衡互動。 首先要處理好人、 建筑與自然之間的關系，給人們提供一個和諧的居住、工作環境。(2) 節約原則 在資源嚴重破壞的今天，生態平衡受到了巨大挑戰，資源的合理利用也是生態建筑設計重點考慮的問題。 合理的利用土地， 在材料和能源上， 多利用可再生資源，

15、少用不可再生資源， 或用可再生資源代替不可再生資源等形成可再生及可循環的全生命周期建筑。(3) 高效原則 生態建筑的涉及面很廣， 要從長期效益出發， 如降低建筑管理與維護費用、建筑的壽命、資源節約等，使物質、能源在建筑生態系統內部有秩序地循環轉換，獲得一種高效、低耗、生態平衡的建筑環境。(4) 舒適原則 以滿足人類居所舒適要求為目的， 如良好的自然采光與通風， 使房間光線充足，空氣新鮮；空間的合理布局，使居住空間開敞，層次多樣；提高安全性，增強防災能力。生態建筑設計是一個復雜而又整體的有機系統。創造人、建筑、環境三者之間能夠和諧統一， 是建筑師面臨的巨大挑戰， 是提高建筑健康性、 舒適性的迫切需要，也是轉變建筑設計、建設方式、緩解資源和環境約束矛盾的必然選擇。要擴大生態建筑理念的普及推廣， 加強對社會公眾的宣傳教育。 推進建筑節能設計，嚴格執行節能標準。 可持續發展應從我做起， 號召公眾參與， 讓大家都樹立起節能環保的意識。生態建筑案例分析 杭州綠色建筑科技館目錄：一、 概述 .1二、 綠色成套技術設計和實施綜述 .1